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Druckluftzuführung für druckluftbetätigte Reibungskupplungen
Die Erfindung
bezieht sich auf durch Druckluft schaltbare Kupplungen. Bei solchen Kupplungen besteht
die Aufgabe, die Druckluft aus der feststehenden Druckleitung der umlaufenden Kupplung
zuzuführen und bei der Ausschaltung die in der Kupplung befindliche Luft wieder
abzulassen.
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Soweit eine stirnseitige Fläche der Kupplungswelle zugänglich ist,
bereitet das keine Schwierigkeiten, da man die Zuführung in der Welle mit verhältnismäßig
kleinen Abdichtflächen und bei entsprechend geringen Gleitgeschwindigkeiten derAbdichtflächen
vornehmen kann. In vielen Fällen ist aber kein freies Wellenende für die Luftzuführung
verfügbar, so daß die Luft vom Umfang der Welle her eingeleitet werden muß. Insbesondere
bei größeren Abmessungen der Kupplung wird die Luftzuführung dann schwierig, weil
große abzudichtende Flächen vorhanden sind und außerdem hohe Umfangsgeschwindigkeiten
auftreten. Man erhält dann eine starke Reibung und größere Druckverluste.
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Labyrinthdichtungen, bei denen keine unmittelbare Berührung von Abdichtflächen
vorhanden ist, sind hierfür wegen der großen Luftverluste unbrauchbar.
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Nach der Erfindung geschieht die Zuführung der Druckluft in an sich
bekannter Weise über ein die Welle ringförmig umgebendes stillstehendes Gehäuse.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch federnde Seitenwände des Gehäuses, die durch
den höheren Druck im Gehäuse gegen umlaufendeDichtungsflächen der Welle gepreßt
werden und durch ein nachgeschaltetes Rückschlagventil od. dgl., das nach Druckluftfüllung
der Kupplung die Druck-
entlastung des Zuführungsgehäuses gestattet
und so das Abheben seiner Dichtungsflächen ermöglicht.
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Nach der Erfindung wird mit diesen Mitteln die Reibung und der Verschleiß
der ringförmigen Dich tungsflächen auf den Einschaltvorgang der Kupplung beschränkt.
Nach der Einschaltung ist zwischen den Ringflächen ebenso wie vor der Einschaltung
keine Berührung vorhanden.
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Als Abschluß organ dient vorzugsweise ein selbsttätig öffnendes Rückschlagventil,
das von der einströmenden Druckluft geöffnet wird und bei Unterbrechung der Luftzufuhr
sich selbsttätig schließt. Die Entlastung der mit Druckluft gefüllten Räume geschieht
zwecks Ausschaltung der Kupplung durch ein besonderes Schaltglied. Die hierfür notwendige
Einrichtung kann mannigfaltig gestaltet sein. Es wird deshalb erst an Hand der in
der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbei spiele näher darauf eingegangen werden.
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Wenn die Ein- und Ausschaltung der Kupplung durch Druckluft erfolgt,
so muß hierfür ein besonderer Schalter vorgesehen sein, der in einer Stellung beim
Druckluftgeben die Luft in die Kupplungsräume zuläßt und bei einem zweiten Druckluftgeben
ein Abschlußorgan zum Ausschalten der Kupplung zwangläufig öffnet. Zwischen diesen
Schaltvorgängen wird der Einführungsraum, wie eingangs erwähnt, zum Entlasten der
Dichtungsstellen mit der Außenluft verbunden. Die mechanische Einrichtung des Drudduftschalters
kann von den bekannten Mitteln elektrischer Schalter entnommen werden. Eine Vereinfachung
in der Zuführung der Druckluft erhält man, wenn die Zuführung nach den Druckräumen
der Kupplung und nach dem Druckluftschalter durch denselben Zuführungsraum erfolgt
und von einem einzigen Steuerorgan geschaltet wird, das beim Öffnen Druckluft zuführt
und beim Schließen zugleich den Einführungsraum mit der Außenluft verbindet.
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Hierbei wird das Abschlußorgan in der Kupplung als selbsttätig öffnendes
Rückschlagventil ausgebildet.
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Die erfindungsgemäße Druckluftzuführung für Reibungskupplungen mit
einem die Welle ringförmig umgebenden stillstehenden Zuführungsgehäuse bietet auch
ohne das nachgeschalteteRückschlagventil wesentliche Vorteile. Bei Anwendung der
federnden Seitenwände des Gehäuses ergibt sich während des Schaltvorganges je nach
Größe des Anpreßdruckes eine unterschiedliche Reibung.
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Bei Antrieben, die längere Zeit mit schleifender Kupplung arbeiten,
ist der Verschleiß somit entsprechend der jeweiligen Anpressung begrenzt.
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Auch bei ausgeschalteter Kupplung ergeben sich im Falle der Zuführung
der Druckluft zum treibenden Teil der Kupplung keine Reibung und Verschleiß, falls
kein Rückschlagventil zur Anwendung kommt.
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DieAnwendung der Erfindung ist natürlich nicht auf die Art der beschriebenenKupplung
beschränkt.
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Sie kann z. B. ebensogut bei Kupplungen mit axial verschiebbaren Reibscheiben
mit Ringkolben oder SIembranen benutzt werden.
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Bei dem in Abb. 2 wiedergegebenen Druckluftschalter erfolgt die Einführung
der Druckluft in die Kupplungsräume und nach dem Schaltzylinder durch ein und denselben
Zuführungsraum. Der Kanal 10, der von dem Rückschlagventil II ausmündet, hat zu
diesem Zweck eine Abzweigung 2I, durch die die Druckluft unter einen Kolben 22 gelangt.
Dieser Kolben verschiebt entgegen der Kraft einer Feder 23 ein Schaltglied 24, das
unten eine Schraubenverzahnung 25 und oben eine achsparallele Verzahnung besitzt.
Beim Aufwärtshub des Kolbens 22 schraubt sich das Schaltglied 24 in einer Innenverzahnung
der Hülse 27 aufwärts und nimmt dabei mittels der Verzahnung 26 die in Längsrichtung
unverschiebbar gelagerte, innenverzahnte Hülse 28 in Drehrichtung mit. Diese Hülse
verdreht ihrerseits über eine Verzahnung 29 ein Rastenglied 30, das in eine gleichartige
Verzahnung der Steuerscheibe 3I eingreift. Diese trägt oben eine kammartige Erhebung
32, die in der gezeichneten Stellung das durchStifte gegen Drehung gesicherte Teil
33 angehoben und damit über die Stange I7 das Rückschlagventil geöffnet hält.
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In der gezeichneten Stellung des Druckluftschalters lastet noch die
Druckluft auf dem Schaltkolben 22. Wenn die Druckluftzuführung unterbrochen wird
und die Kanäle mit der Außenluft verbunden werden, wird der Kolben durch die Feder
23 in die untere Endlage zurückgeführt. Die Hülse 28 dreht sich dabei um eine Viertelumdrehung
zurück, wobei die Rastenverzahnung 30 die Gegenverzahnung überspringt. Die Steuerscheibe
bleibt also stehen. Zweckmäßig wird noch eine nicht gezeichnete Sperrklinke angebracht,
damit die Scheibe nicht durch Reibung zurückgedreht wird. Nach Wegnahme der Druckluft
bleibt also das Rückschlagventil II geöffnet und die Kupplung ausgeschaltet.
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Der Zeichnungsausschnitt neben Abb. 2 zeigt die Steuerscheibe 3I
in einer Stellung, die sie nach nochmaligem Druckluftgeben und einer entsprechenden
zweiten Aufwärtsbewegung des Schaltkolbens 22 einnimmt. Der kammförmige Nocken 32
hat sich hierbei in eineAusnehmung des Teils 33 gelegt, das hierbei entsprechend
abgesunken ist. Diese Bewegung wird durch die Feder des sich schließenden Rückschlagventils
II erzwungen.
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Bei dem zweiten Druckluftgeben kann dasRückschlagventil sich demnach
schließen. Es wird aber zunächst durch die über den Kanal 10 einströmende Druckluft
selbst offengehalten. Erst beim Wegnehmen der Druckluft, bei dem auch der Einschaltkolben
22 in seine untere Endlage zurückgeht, schließt sich das Ventil 11, und die Kupplung
bleibt eingeschaltet.
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Die in Abb. 3 wiedergegebene Wellenabdichtung besitzt ebenso wie
die Abdichtung nach Abb. 1 zwei Dichtungsringe I5, die an den Stirnflächen der mit
der Welle umlaufenden Ringe I6 gleiten und hier die Abdichtung übernehmen. Die Ringe
I5 werden ebenfalls durch die einströmendeDruckluft gegen die Dichtflächen gedrückt.
Zum Unterschied von der Ausführung nach Abb. I sind die
Ringe im
Gehäuse durch einfache eingelegte Gummistulpen 34 abgedichtet. Zur Schmierung der
Gleitflächen zwischen dem Gehäuse 7 und den umlaufende den Teilen ist ein Ölbad
35 mit einem darin eintauchenden Schmierring 36 vorgesehen.
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PATENTANSPRt,VCHE I. Druckluftzuführung für druckluftbetätigte Reibungskupplungen
mit einem die Welle ringförmig umgebenden stillstehenden Zuführungsgehäuse, gekennzeichnet
durch federnde Seitenwände des Gehäuses, die durch den höheren Druck im Gehäuse
gegen umlaufende Dichtungsflächen der Welle gepreßt werden, und durch ein nachgeschaltetes
Rückschlagventil od. dgl., das nach Druckluftfüllung der Kupplung die Druckentlastung
des Zuführungsgehäuses gestattet und so das Abheben seiner Dichtungsflächen ermöglicht.